Строительство энергоэффективных домов: Сохранить тепло: как строят дома по энергоэффективным технологиям :: Загород :: РБК Недвижимость

Содержание

Сохранить тепло: как строят дома по энергоэффективным технологиям :: Загород :: РБК Недвижимость

Покупателей жилья все чаще волнуют вопросы, связанные не только с эксплуатационными характеристиками жилья, но и с его экологичностью и энергоэффективностью

Наиболее оптимальный дом с точки зрения энергоэффективности

Строительство — одна из самых перспективных отраслей в сфере применения принципов устойчивого развития (ESG). В мире активно развивается так называемое зеленое строительство, а технологии с приставкой «эко» все чаще применяются девелоперами при возведении современных жилых объектов, а также офисных и торговых помещений.

В массовом сегменте зеленые технологии пока ограничиваются вопросами энергоэффективности, но все больше покупателей начинают обращать внимание на различные экотехнологии. К ним относится строительство энергоэффективных теплых домов, которые позволяют лучше сохранять тепло и уменьшить потребление энергии на обогрев дома.

Что такое энергопассивный дом

adv. rbc.ru

Термином «энергопассивный дом» обозначают жилое строение, теплоэффективность которого с учетом потерь тепла через пол, стены, потолок, двери и окна на 30% выше, чем у стандартных коттеджей. Уже на этапе подготовки проекта энергоэффективного дома следует стремиться к минимальным потерям тепла во всех этих составляющих здания. Так достигается баланс между выгодой в эксплуатации и специальным дополнительным утеплением.

Эксперты в статье:

  • Сергей Безбородов, президент строительной компании Qtec;
  • Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»;
  • Станислав Лобанов, директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse;
  • Олег Новосад, директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость».

Энергопассивными считаются дома, в которых энергия для поддержания здорового климата в помещении снижена до максимально низкого уровня. Такие здания практически энергонезависимы. Тепловые потери пассивного дома составляют менее 15 кВт⋅час на 1 кв. м в год. При этом в обычных домах на обогрев тратится до 300 кВт⋅час на 1 кв. м в год, поясняет руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект» Илья Бузик.

Считается, что энергопассивные дома — самые совершенные с точки зрения комфорта внутреннего климата помещений. При их строительстве применяются современные строительные материалы и конструкции и новейшее инженерное оборудование. «Но у таких домов есть два минуса — высокая себестоимость и очень небольшое число проектировщиков и строителей, которые владеют всеми нужными технологиями. Технологических решений в России пока мало, так как из-за дороговизны этим не занимаются и необходимые компетенции у специалистов отсутствуют», — замечает директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость» Олег Новосад.

«Энегропассивный дом предполагает наличие надежной теплоизоляции и системы вентиляции с рекуперацией, продуманное расположение окон и их высокую сопротивляемость температурным воздействиям, воздухонепроницаемость и проектирование без тепловых мостов», — говорит директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse Станислав Лобанов.

Покупатели больше заботятся об энергоэффективности

Сергей Безбородов, президент строительной компании Qtec:

— За энергоэффективностью будущее не только в строительстве. Конечно, технологии по типу солнечных батарей, автономного водоснабжения, повторной очистки воды пока нельзя назвать типовыми. Но уже сейчас рынок начинает смотреть в будущее, принимать зеленые тренды. Покупатели вне зависимости от класса дома больше заботятся об энергоэффективности, понимают, что сложные в реализации решения в итоге быстро окупаются и приводят к значительной экономии на энергоресурсах.

В линейке загородных домов Q House мы используем утепленную шведскую плиту в качестве фундамента. Это монолитная бетонная плита с дополнительным слоем утеплителя, встроенным водяным теплым полом и инженерными коммуникациями. Использование этого фундамента позволит покупателям сэкономить до 40% на отоплении, так как весь первый этаж сможет отапливаться теплым полом без использования радиаторов. Стены возводятся из газоблока, кровельное покрытие — мембрана ПВХ. Оба материала дышащие, обладающие повышенной паропроницаемостью. То есть дом сохраняет максимум тепла, при этом воздух в нем не застаивается, микроклимат остается комфортным даже в жаркое время года.

Уже на этапе подготовки проекта энергоэффективного пассивного дома следует стремиться к созданию минимальных потерь тепла сразу во всех этих составляющих здания (Фото: «Инком-Недвижимость»)

Что такое энергопассивный дом

Строительство энергопассивного дома предполагает некоторый план действий еще на стадии проектирования. Нужно учесть использование солнечной энергии, максимальную естественную инсоляцию здания, сделать упор на внутренние источники тепла и рекуперацию. В теплое время года использование кондиционера минимизируется за счет затенения зданий, использования зеленых насаждений в качестве естественного барьера. Также важно соблюдение принципов зонирования территории, правильной геометрии здания и ориентации по сторонам света.

Особенности строительства

Часто под энергопассивным и экологичным домом подразумеваются здания, построенные из традиционных природных материалов или переработанных отходов — газобетона, дерева, камня, кирпича, хотя каменные дома холодные, а некоторые современные утеплители не являются природными материалами. В последнее время стали появляться энергопассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей.

Энергоэффективный дом в Барнауле (Фото: barnaulgp. ru)

Снаружи дом герметичен — окна не должны открываться. Крыша в таких домах, как правило, плоская, с белым покрытием для отражения солнечного света летом. Внутри же, напротив, материал должен быть открыт, накапливать и отдавать тепло зимой и сохранять прохладу в летний период.

Вентиляция и проветривание в таких домах осуществляются через рекуператор (теплообменник), с отводом лишнего тепла. Нагрев воды в зимнее время производится при помощи теплового насоса, который использует тепло земли и установлен ниже глубины промерзания грунта. В энергопассивных домах часто дополнительно используют солнечные батареи, нагрев воды происходит под воздействием тепла солнца и аккумулированной электроэнергии.

Читайте также: Пандемия задала новые тренды в экостроительстве: что внедряют девелоперы

Главное — герметичность

Хорошо теплоизолированная оболочка здания сохраняет тепло зимой и обеспечивает приятную прохладу летом. «Использование низкоэмиссионных стекол, теплых дистанционных рамок и заполнение межстекольного пространства инертными газами (аргоном и криптоном) в стеклопакетах, а также применение многокамерных ПВХ-профилей уменьшает потери тепла через окна. Расположение окон на южном фасаде и сведение их площадей к минимуму на северном также обеспечивает экономию расхода тепла», — говорит Станислав Лобанов.

Пассивные дома должны быть герметичными, чтобы исключить фильтрацию воздуха через наружную оболочку. «Это позволяет увеличить энергоэффективность, минимизировать сквозняки и повреждения плесенью ограждающих конструкций из-за излишней влаги. Проектирование без тепловых мостов способствует равномерному распределению температуры и тоже исключает разрушения из-за влаги. Кроме того, улучшению энергоэффективности дома способствует система вентиляции с рекуперацией тепла», — говорит Илья Бузик.

При строительстве энергоэффективных пассивных домов применяются современные строительные материалы и конструкции и новейшее инженерное оборудование (Фото: «Инком-Недвижимость»)

Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»:

— В качестве примера можно привести типовой проект энергоэффективного дома со стенами из деревянного бруса сечением 50 × 150 мм. Его каркас обшит ориентированными стружечными плитами (ОСП) в полтора раза больше по прочности, чем дерево. Пространства между плитами толщиной 150 мм заполнены, например, пожароустойчивым пеноизолом. Каркас стеклянной галереи изготовлен из фасадного алюминиевого профиля, для остекления применено самоочищающееся бактерицидное стекло толщиной 6 мм. Зеркальное покрытие стекла отражает лучи высокого летнего солнца, защищая стены от перегрева, и хорошо пропускает тепло зимнего солнца, которое ходит низко от горизонта.

Читайте также: Застройщики выходят на загородный рынок: кто будет строить частные дома

В России все на начальном этапе

В России комплексный подход к рациональному использованию ресурсов находится на начальном этапе развития. Проекты, сертифицированные по западным экостандартам, только начинают появляться. Например, в Сколково строится жилая, коммерческая и социальная инфраструктура в соответствии с международными стандартами экосертификации BREEAM, Well и Fitwel.

«Затраты на возведение такого дома часто превышают обычное строительство примерно на 20% и окупаются в течение десяти лет. Пока энергопассивные дома не имеют массового спроса в России. Застройщики неохотно берут на себя ответственность за энергосбережение. Строительство энергосберегающих домов возможно только по инициативе заказчика, будущего собственника домовладения», — отмечает Олег Новосад.

Пассивный дом в Тамбове (Фото: zaggo.ru)

А как у них

  • В Дании расположен комплекс Green Lighthouse. Это административное здание университета Копенгагена. В комплексе размещены учебные центры, конференц-залы и администрация университета. Энергосбережение на 75% обеспечивается дизайнерскими и архитектурными решениями. Здание расположено таким образом, что большая его часть ориентирована на юг, что дает максимально эффективное использование естественного света. Окна и двери комплекса снабжены специальными защитными слоями, которые препятствуют нагреванию помещения в теплое время года. Это решение позволило радикально сократить использование кондиционеров.
  • В Страсбурге совсем недавно появился энергопассивный жилой комплекс Elithis Danube. За счет расположения на южную сторону и максимальной инсоляции башня способна аккумулировать солнечную энергию, а затем использовать ее для автономного энергообеспечения. Солнечные панели расположены по всему фасаду здания, а система «Умный дом» регулирует естественную инсоляцию в помещениях.
  • Самодостаточный солнечный дом Heliotrop находится в немецком Фрайбурге. Именно этот город считается одним из эталонных в мире по части применения зеленых технологий. А пригород Фрайбурга — Вобан — это целый район из активных зданий. Его жители также полностью отказались от использования автотранспорта. Уникальность дома Heliotrop в том, что он генерирует энергии в пять раз больше, чем потребляет. Отопление, горячее водоснабжение, электричество — все обеспечивается исключительно за счет солнца.
  • Комплекс Beddington Zero Energy Development построен в округе Саттон в 15 км от Лондона и включает в себя 99 квартир и 1,5 тыс. кв. м офисов. В основном коммерческие площади здесь занимают архитектурные и строительные компании, в числе которых архбюро Билла Данстера — одного из главных авторов проекта BedZED. Большинство жильцов комплекса работают здесь же. При этом они почти не пользуются автомобилями.
  • Zero Carbon Building (ZCB) находится в Гонконге в районе комплексной застройки Kowloon Bay. Этот проект служит реальным доказательством того, что соответствовать стандартам Triple Zero здания могут и в условиях субтропического климата. Это одно из самых технологичных зданий мира с нулевым уровнем эмиссии углерода. ZCB производит больше энергии, чем потребляет, при этом излишки энергии направляются в энергосистему города.

что это, технологии, классы и строительство энергоэффективного дома

KNAUF Therm

07. 07.2022

СОДЕРЖАНИЕ

1. Что такое энергосберегающий дом
2. Классы энергоэффективности
3. Преимущества энергосберегающих домов
4. Особенности строительства энергоэффективного дома
5. Энергосберегающие технологии
6. Как повысить энергоэффективность готового дома
7. Энергоэффективные дома в России

Этичное потребление — тренд, который не теряет своей актуальности в мире более 30 лет. В том числе он предполагает экономное использование ресурсов, например электроэнергии. Первые эксперименты со строительством зданий, расходующих меньше энергоресурсов, относятся еще к 1970-м. Сегодня такие дома повсеместно строят в Европе, США. Что такое энергосберегающий дом, можно ли сделать более энергоэффективным уже возведенную постройку — отвечаем на эти вопросы, а также рассказываем о зарубежном и российском опыте экостроительства.

Что такое энергоэффективный дом


Энергосберегающий, энергоэффективный, пассивный или «зеленый» дом — этими словами чаще всего обозначают постройки, спроектированные и возведенные так, что они надежно удерживают тепло внутри, при этом расходуют небольшое количество энергии. К энергосберегающим домам относят те, чьи теплопотери с одного квадратного метра ниже 50 кВт*ч/м2. У пассивного здания этот показатель не должен превышать 15 кВт*ч/м2. Такие результаты достигается за счет комплексной концепции строительства. Подробнее о технологиях расскажем ниже.

Первым энергоэффективным зданием принято считать дом, построенный в 1972 году в Манчестере. Кубическая форма здания обеспечивала минимальную поверхность внешних стен, при этом окна занимали всего 10% от общей площади. Таким образом теплопотери сильно сократились. При этом крыша дома была плоской и светлой, благодаря чему в жаркие дни строение не перегревалось, что снижало требования к вентиляции.

Концепции пассивного дома с конца 1980-х разрабатывали в Германии. В результате в 1996 году в Дармштадте был создан «Институт пассивного дома», занимающийся энергосберегающими технологиями.

Насколько эффективно постройка расходует ресурсы (электроэнергию и тепло), показывает коэффициент энергоэффективности. Класс энергоэффективности жилого дома принято обозначать латинскими буквами от A до E. При этом нормальными считаются дома класса C.

Здания класса A++ потребляют на 60% меньше энергии, чем дома C. Здания A+ экономят 50-60% ресурсов. Постройки А на 40-50% более энергоэффективны. Хозяева домов этих классов получают льготу по налогу на имущество на три года.

Строения B+ потребляют на 30-40% меньше энергии, здания B — на 15-30%.

C+ экономят 5-15%, а вот C- расходуют на 5-15% больше электричества и тепла.

Новые дома классов D (+15-50%) и E (+50% и более) не возводят. Их необходимо реконструировать или сносить.

Отметим, что официально класс энергоэффективности не присваивается садовым домикам, а также объектам индивидуального жилищного строительства.

Классы энергоэффективности


Строительство энергоэффективного здания предполагает большее расходование финансовых ресурсов. Траты могут увеличиться на 10-20%. Однако вложения окупятся уже к концу первого десятилетия жизни в таком доме.

Выбирая энергоэффективный дом, вы получаете:

  • полную или частичную независимость от центральных сетей (газо-, электроснабжения, водопровода),
  • экономию энергоресурсов,
  • комфортный микроклимат в помещениях,
  • безопасность для здоровья жильцов,
  • минимальное загрязнение окружающей среды.

Владельцы активных домов — тех, что вырабатывают энергию сверх того количества, которое необходимо для собственного использования, — могут продавать энергоресурсы.

Преимущества энергосберегающих домов


Энергоэффективный дом начинается с выбора земельного участка. Желательно, чтобы он был плоским, без перепадов высот. Если местность все-таки холмистая, это можно будет использовать при проектировании и строительстве водопровода.

Не менее важный этап — выбор основного материала. Могут быть использованы природные материалы, например дерево. Также активно применяют продукты, изготовленные из переработанного мусора. Например, в Германии из неорганических отходов производят бетон, металл, стекло специально для строительства энергоэффективных домов.

Энергосберегающее здание должно быть компактным, его стены — плоскими, без дополнительных ниш, эркеров и т.д. — так удастся избежать лишних мостиков холода, значит, тепло не будет уходить наружу. Плоской и светлой должна быть и крыша, благодаря чему не понадобится усиленное кондиционирование в летнее время.

Особенности строительства


Большая часть остекления дома должна приходиться на южную сторону. Это поможет сэкономить ресурсы для освещения комнат. Спальни хорошо располагать в восточном крыле дома, чтобы солнечный свет заряжал жильцов энергией по утрам, но не мешал отдыхать вечером. Также можно использовать солнечные трубы с зеркальной внутренней поверхностью, они ведут дневной свет с крыши в комнаты, где с помощью диффузора лучи «распыляются» по всему помещению. В северной части здания окна должны быть небольшими или отсутствовать вовсе. Хозяйственные постройки, не нуждающиеся в интенсивном освещении и отапливании, лучше планировать на северной стороне.

Пассивный дом должен быть утеплен со всех сторон — от крыши до фундамента. В результате получается герметичная постройка, не выпускающая тепло наружу. За приток свежего воздуха, как правило, отвечают специальные системы.

А теперь расскажем подробнее о технологиях, применяемых в строительстве пассивных зданий.

Как было сказано выше, энергоэффективный дом не должен выпускать тепло наружу. Герметичность постройки обеспечивает в том числе всесторонняя теплоизоляция. Чаще всего в качестве утеплителя используют каменную вату или пенополистирол. Например, универсальные пенополистирольные плиты

KNAUF Therm® Дом

подходят для теплоизоляции стен по каркасной технологии, полов, кровли. Для утепления фасада используйте высокоэффективный

KNAUF Therm® Фасад

.

Собирать теплоизоляционный «пирог» на фасадах, фундаменте рекомендовано снаружи, так точка росы переместится из стен на их внешнюю поверхность. Благодаря наружному утеплению стены в комнатах не будут отсыревать, можно будет не бояться появления плесени, грибка, различных болезнетворных микробов.

Предотвращает отсыревание и многослойность «пирога», в нем обязательно должны присутствовать гидроизоляционные, пароизоляционные пленки/составы.

Важно правильно подобрать толщину утеплителя. Она будет зависеть от климатической зоны, в которой ведется строительство. Специалисты рекомендуют использовать для энергоэффективных домов толстые слои теплоизоляционных материалов — от 20 сантиметров.

Энергосберегающие технологии


До 40% теплопотерь приходится на окна. Чтобы предотвратить утечку, устанавливают специальные стеклопакеты, заполненные инертным газом — его теплопроводность ниже, чем у кислорода, потому он препятствует охлаждению помещений. Также используют специальные селективные стекла, которые пропускают коротковолновое излучение, но не выпускают тепловое.

Помимо этого, предотвратит потери тепла тщательное утепление откосов пенополистиролом или другими современными материалами. На этапе проектирования, а затем и строительства необходимо достичь одинаковых теплопотерь через окна, ограждающие конструкции (стены, фундамент, крыша), вентиляционные проемы.

Чтобы в летнее время избежать перегрева комнат, выходящих на юг, необходимо спланировать посадки деревьев напротив окон. Зелень будет создавать тень, обеспечивающую прохладу.

Современные окна


Повсеместное утепление


ТОВАРЫ KNAUF THERM® ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ДОМА

KNAUF THERM® ФАСАД

KNAUF THERM® ДОМ

В энергосберегающих домах применяют систему приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором. Как она работает? Нагретый воздух изнутри помещения выходит наружу, при этом оставляет в рекуператоре свое тепло. Холодный воздух с улицы обогревается этим теплом. Таким образом в дом проникает свежесть, но не холод. С помощью рекуператора можно забирать тепло не только у воздуха, но и у сточных вод, при этом нагревать жидкость для систем водоснабжения, отопления.

На крыше энергоэффективных зданий устанавливают солнечные коллекторы. По коллектору проходит жидкость, нагреваясь за счет солнечного излучения, она через теплообменник передает тепло воде, находящейся в баке-бойлере. Из бойлера жидкость поступает в системы отопления, водоснабжения. Если коллектор не справляется с нагревом воды до нужной температуры, можно установить в бак дополнительный электронагревательный элемент.

Для обогрева могут применяться тепловые насосы, использующие тепло из почвы или воздуха. Также в пассивных домах устанавливают биореакторы. Они работают на газе, который образуется за счет переработки сельхозотходов. Применяют и системы теплого инфракрасного пола.

Вентиляция с рекуператором


Отопление за счет солнечной энергии


К ним относятся известные многим солнечные батареи, ветрогенераторы. Помогают экономить выработанное для дома электричество светодиодные лампы, а также система «Умный дом». Последняя, например, с помощью датчиков присутствия определяет, есть ли в комнате люди, и выключают свет, когда он не нужен.

Идеальный источник влаги для коттеджа — это скважина, которая располагается прямо под домом и поставляет в системы водоснабжения грунтовые воды.

Альтернативные источники энергии


Водоснабжение за счет скважины


Замена окон на более современные, описанные нами выше, а также использование приточной вентиляции помогут снизить расход энергии.

Вышеперечисленные работы можно провести как в частном доме, так и в квартире.

Как повысить энергоэффективность готового дома


Спроектировать и построить энергосберегающий дом проще, чем переделывать готовое здание, однако возможно повысить его эффективность.

Необходимо начать со всестороннего утепления постройки. Для этого сначала с помощью тепловизора находят мостики холода, то есть места, через которые теплый воздух покидает помещения. Мостиками холода могут быть дверные, оконные проемы, участки кровли, примыкающие к стенам, стыки фундамента и стены, т.д. Еще один маркер промерзания — плесень. Если она образовалась в углу комнаты, скорее всего, там тоже расположен мостик холода. После обследования дома «слабые места» очищают, утепляют с применением подходящих материалов.

На сегодняшний день в России работает Институт пассивного дома, который занимается развитием и распространением этой технологии. Тем не менее, массовое строительство энергосберегающих зданий в нашей стране пока не развито. Застройщиков смущает увеличение трат, долгая окупаемость. Появление домов такого типа — скорее, частная инициатива. Энергоэффективные коттеджи можно встретить чаще, чем многоэтажки, построенные по европейским экологическим стандартам.

Первый пассивный дом в России был возведен в 2011 году. Двухэтажное здание в Москве, в районе Бутово, сделано с применением несъемной опалубки из вспененного полистирола и дополнительного утепления из неопора. Вслед за ним появились несколько демонстрационных жилых домов в Подмосковье, еще один образец построила ГК «Эколдолье» в Екатеринбурге.

Наиболее известный российский проект — это возведение в Сколково жилых, коммерческих и социальных построек, соответствующих международным стандартам BREEAM, Well и Fitwel.

Энергоэффективные дома в России


Поделиться статьей:

Читайте по этой теме


Что такое пассивный дом

Читайте дальше


Утепление фасада многоквартирного дома

пассивных солнечных домов | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Пассивное солнечное проектирование использует преимущества расположения здания, климата и материалов для минимизации энергопотребления. Хорошо спроектированный пассивный солнечный дом сначала снижает нагрузку на отопление и охлаждение за счет стратегий энергоэффективности , а затем полностью или частично удовлетворяет эти сниженные нагрузки за счет солнечной энергии. Из-за небольшой тепловой нагрузки современных домов очень важно избегать чрезмерного размера стекла, выходящего на юг, и обеспечивать правильное затенение выходящего на юг стекла, чтобы предотвратить перегрев и повышенную нагрузку на охлаждение весной и осенью.

Энергоэффективность прежде всего

Прежде чем добавлять солнечные элементы в свой новый или существующий дом, помните, что энергоэффективность — это наиболее рентабельная стратегия сокращения счетов за отопление и охлаждение. Выбирайте профессионалов-строителей, имеющих опыт проектирования и строительства энергоэффективных домов, и работайте с ними над оптимизацией энергоэффективности вашего дома. Если вы реконструируете существующий дом, первым шагом будет проведение энергетического аудита дома , чтобы определить приоритетность наиболее рентабельных мер по повышению энергоэффективности.

Выбор сайта

Если вы планируете новый пассивный солнечный дом, часть южной стороны вашего дома должна иметь беспрепятственный «вид» на солнце. Подумайте о возможном будущем использовании земли к югу от вашего участка — маленькие деревья станут высокими деревьями, а будущее многоэтажное здание может заблокировать доступ вашего дома к солнцу. В некоторых районах зонирование или другие правила землепользования защищают доступ землевладельцев к солнечной энергии. Если в вашем регионе доступ к солнечным лучам не защищен, ищите участок, расположенный глубоко с севера на юг, и поместите дом в северной части участка.

Как работает пассивный солнечный дизайн дома

Проще говоря, пассивный солнечный дом собирает тепло, когда солнце светит через окна, выходящие на юг, и сохраняет его в материалах, сохраняющих тепло, известных как тепловая масса. Доля тепловой нагрузки дома, которую может удовлетворить пассивная солнечная конструкция, называется пассивной солнечной долей и зависит от площади остекления и количества тепловой массы. Идеальное соотношение тепловой массы и остекления зависит от климата. Хорошо спроектированные пассивные солнечные дома также обеспечивают дневной свет в течение всего года и комфорт в сезон охлаждения за счет использования ночной вентиляции.

Чтобы быть успешным, проект пассивного солнечного дома должен включать в себя несколько основных элементов, которые работают вместе:

  • Правильно ориентированные окна . Как правило, окна или другие устройства, собирающие солнечную энергию, должны быть обращены в пределах 30 градусов от истинного юга и не должны быть затенены в отопительный сезон другими зданиями или деревьями с 9 до 15 часов. ежедневно. Весной, осенью и в холодное время года окна следует затенять, чтобы избежать перегрева. Обязательно следите за чистотой оконных стекол.
  • Термическая масса . Тепловая масса в пассивном солнечном доме — обычно из бетона, кирпича, камня и плитки — поглощает тепло солнечного света в течение отопительного сезона и поглощает тепло из теплого воздуха в доме в сезон охлаждения. Другие термомассовые материалы, такие как вода и продукты фазового перехода, более эффективно сохраняют тепло, но каменная кладка имеет то преимущество, что выполняет двойную функцию в качестве конструкционного и / или отделочного материала. В хорошо изолированных домах в умеренном климате может быть достаточно тепловой массы, присущей домашней мебели и гипсокартону, что устраняет необходимость в дополнительных материалах для хранения тепла. Убедитесь, что предметы не блокируют солнечный свет на материалах из термомассы.
  • Распределительные механизмы . Солнечное тепло передается оттуда, где оно собирается и хранится, в разные части дома путем теплопроводности, конвекции и излучения. В некоторых домах небольшие вентиляторы и воздуходувки помогают распределять тепло. Теплопроводность  возникает, когда тепло перемещается между двумя объектами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом, например, когда нагретый солнцем пол согревает ваши босые ноги. Конвекция  – это передача тепла через жидкость, такую ​​как воздух или вода, и в пассивных солнечных домах часто используется конвекция для перемещения воздуха из более теплых областей – например, солнечного пространства – в остальную часть дома. Излучение  это то, что вы чувствуете, когда стоите рядом с дровяной печью или солнечным окном и чувствуете его тепло на своей коже. Более темные цвета поглощают больше тепла, чем более светлые, и являются лучшим выбором для тепловой массы в пассивных солнечных домах.
  • Стратегии управления . Свесы крыши подходящего размера могут обеспечить тень для вертикальных южных окон в летние месяцы. Другие подходы к управлению включают электронные датчики, такие как дифференциальный термостат, который сигнализирует о включении вентилятора; работающие вентиляционные отверстия и заслонки, которые позволяют или ограничивают поток тепла; жалюзи с низким коэффициентом излучения; изолирующие жалюзи в рабочем состоянии; и навесы.

Уточнение дизайна

Несмотря на концептуальную простоту, успешный пассивный солнечный дом требует баланса ряда деталей и переменных. Опытный дизайнер может использовать компьютерную модель для моделирования деталей пассивного солнечного дома в различных конфигурациях, пока дизайн не будет соответствовать месту, а также бюджету владельца, эстетическим предпочтениям и требованиям к производительности.

Некоторые из элементов, которые рассмотрит дизайнер, включают:

  • Изоляция и воздушная изоляция
  • Расположение окна, тип остекления и затенение окна
  • Расположение и тип тепловой массы.
  • Вспомогательные системы отопления и охлаждения.

Разработчик применит эти элементы, используя методы пассивного солнечного проектирования, которые включают прямое усиление, косвенное усиление и изолированное усиление.

Прямое усиление

В конструкции с прямым усилением солнечный свет проникает в дом через окна, выходящие на юг, и попадает на каменные полы и/или стены, которые поглощают и накапливают солнечное тепло. Когда помещение ночью охлаждается, тепловая масса отдает тепло в дом.

Некоторые строители и домовладельцы используют заполненные водой контейнеры, расположенные внутри жилых помещений, для поглощения и хранения солнечного тепла. Хотя вода хранит в два раза больше тепла, чем кирпичная кладка на кубический фут объема, накопление тепла водой требует тщательно спроектированной структурной поддержки. Преимущество водяного теплоаккумулятора заключается в том, что его можно установить в существующем доме, если конструкция может выдержать вес.

Косвенное усиление (Стена Тромба)

В пассивном солнечном доме с непрямым усилением имеется теплоаккумулятор между окнами, выходящими на юг, и жилыми помещениями. Наиболее распространенным подходом с непрямым усилением является стена Тромба.

 

 

Стена состоит из каменной стены толщиной от 8 до 16 дюймов на южной стороне дома. Одинарный или двойной слой стекла, установленный примерно на один дюйм или меньше перед темной стеной, поглощает солнечное тепло, которое накапливается в массе стены. Тепло мигрирует через стену и излучается в жилое пространство. Тепло проходит через каменную стену со средней скоростью один дюйм в час, поэтому тепло, поглощенное снаружи бетонной стены толщиной 8 дюймов в полдень, войдет во внутреннее жилое пространство около 8 часов вечера.

Изолированное усиление (Sunspaces)

Наиболее распространенная конструкция пассивного солнечного дома с изолированным усилением — это солнечное пространство, которое может быть закрыто от дома дверями, окнами и другими действующими отверстиями. Также известный как солярий, солнечная комната или солярий, солярий может быть включен в новый дизайн дома или добавлен к существующему дому.

Солнечные площадки не следует путать с теплицами, предназначенными для выращивания растений. Солнечные пространства выполняют три основные функции: они обеспечивают дополнительное тепло, солнечное пространство для выращивания растений и приятное жилое пространство. Конструктивные соображения для этих трех функций очень разные, и для реализации всех трех функций требуются компромиссы.

Пассивный солнечный дизайн дома для летнего комфорта

Опытные проектировщики домов с использованием пассивных солнечных батарей планируют комфорт как летом, так и зимой. Пассивный солнечный дом требует тщательного проектирования и размещения, которые зависят от местных климатических условий.

В большинстве климатических условий потребуется навес или другие устройства, такие как навесы, ставни и решетки, чтобы блокировать поступление солнечного тепла летом. Ландшафтный дизайн также может помочь сохранить комфорт в пассивном солнечном доме в сезон охлаждения. Если вы рассматриваете пассивный солнечный дизайн для нового дома или крупной реконструкции, проконсультируйтесь с архитектором, знакомым с пассивными солнечными технологиями.

  • Узнать больше

Пассивный солнечный дизайн дома

Солярии и солярии Узнать больше

Энергосберегающие оконные покрытия Узнать больше

Энергоэффективное озеленение Узнать больше

Как построить энергоэффективный дом

Джен Далли, Houzz

В последний раз, когда вы решили что-то посадить в своем саду, с чего вы начали? Может быть, вы посмотрели на конкретное растение и проанализировали его характеристики и то, что ему нужно для процветания. Сколько солнца требовалось? Было ли оно достаточно выносливым, чтобы выжить в вашей зоне выращивания? Собрав факты, вы определили место во дворе, где растение будет процветать.

Похожая ситуация, когда вы выбираете участок для автономного дома. Хотите, чтобы солнце с утра освещало кухню? Не будет ли западное солнце слишком резким или вызовет слишком много бликов в столовой ближе к вечеру? Постановка ваших целей на раннем этапе позволит архитектору совместить эти части с общими ограничениями участка, обеспечив высокопроизводительный и энергоэффективный дом.

Автор: studiomoffitt.com — Посмотреть больше фотографий дизайна дома

Поскольку настоящий автономный дом может работать полностью независимо от всех коммунальных служб, вы захотите свести к минимуму объем работы, которую ваши системы должны будут выполнять из начните с использования того, что уже дала вам среда.

Клиент архитектора Лизы Моффитт из Онтарио не был уверен, хочет ли она строить автономный дом. «Она хотела, чтобы дом легко стоял на земле и максимально сводил к минимуму потребление ресурсов. Однако мы также работали в рамках ограниченного бюджета, поэтому большинство решений принималось на основе ряда переменных, включая эстетику, экологические проблемы и затраты», — говорит Моффитт.

Связано: См. дополнительные идеи для максимально эффективного использования вашего ландшафта

Чтобы получить максимальную отдачу от систем возобновляемой энергии, Моффит вернулся к основам.

Автор: studiomoffitt.com — Посмотреть больше фотографий дизайна дома

«С точки зрения отключения от сети невозможно переоценить важность снижения спроса на электроэнергию, — говорит Моффит. «Фотоэлектрические и другие микровозобновляемые источники энергии производят довольно небольшое количество электроэнергии, поэтому важно, чтобы потребление было сведено к минимуму в первую очередь».

Это достигается за счет ориентации дома и размещения окон, использования энергосберегающих приборов и сохранения небольшой площади дома.

«После того, как эти меры будут приняты во внимание, переход от сети становится довольно простым делом», — говорит Моффитт. «Технологии надежны, и есть что-то очень приятное в том, чтобы знать, что ваш дом работает в соответствии с более широкими природными циклами».

Джен Далли |||||||||||||| Солт-Лейк-Сити — Посмотреть больше фотографий дизайна дома

Учитывайте известные условия: солнце, ветер и свет

Несколько инструментов помогут вам принять разумное решение об ориентации вашего дома.

Получите схему траектории движения солнца для вашего местоположения. Это поможет вам определить ориентацию вашего дома, давая визуальное представление о том, где солнце перемещается по небу в течение дня. Также обратите внимание на любые препятствия, окружающие участок (здания, деревья, телефонные столбы и т. д.), а также потенциальные препятствия (например, пустырь, который можно было бы застроить), которые могут блокировать потенциальное пассивное солнечное излучение.

Связанный: См. 33k+ Солярии

Роза ветров указывает направление и частоту преобладающих ветров. У Министерства торговли США есть данные о ветре, собранные во многих аэропортах, поэтому вы можете найти один из них рядом с вашим сайтом. Это ключ к определению эффективности ветряной мельницы для производства электроэнергии.

Также важно знать, какие преобладающие условия неба в течение года: пасмурно, ясно или частично облачно. Это станет полезным знанием, когда вы будете решать, как осветить интерьер дома. Используя естественное освещение, вы можете снизить электрическую нагрузку и зависимость от искусственного освещения.

Знаете ли вы, что пасмурное небо в зените (самая высокая точка небесного свода) в три раза ярче, чем на горизонте? Если вы живете в преимущественно пасмурной местности, такой как Тихоокеанский Северо-Запад, это идеальная среда, позволяющая пропускать яркий свет сверху и максимизировать свободное освещение. В районе с преимущественно ясным небом обратите внимание на размещение окон, чтобы не было нежелательных бликов от прямых солнечных лучей.

Фото Eggleston Farkas Architects — Откройте для себя современные идеи внешнего дизайна дома

Ориентация здания

Основываясь на информации, которую вы собрали о солнце, ветре и освещенности участка, вы теперь можете принять осмысленное решение относительно того, где будет расположен дом.

Как форма, так и конструкция вашего дома сильно влияют на потребности в отоплении и охлаждении. Например, здание в жарком засушливом климате летом испытывает большую нагрузку от солнца. Если форма здания позволяет уменьшить воздействие солнечных лучей (стекло затенено большим навесом, а стены хорошо изолированы), можно свести к минимуму приток солнечного света и уменьшить требования к охлаждению, экономя энергию.

By Solterre Design Halifax — Посмотреть больше фотографий дизайна дома

Лучший совет по минимизации энергопотребления — ориентировать дом лицом на юг (в Северном полушарии), чтобы улавливать солнечную энергию зимой и блокировать солнечную энергию летом , как показано на этом плане автономного дома в Новой Шотландии от Solterre Design.

Фото ZeroEnergy Design — Просмотрите современные фотографии экстерьера дома

Конверт здания

Помнишь, когда ты в последний раз укутывался в шерстяное одеяло? Это был просто слой между вами и температурой окружающей среды в комнате, но он работал, чтобы держать вас в тепле. Оболочка здания действует почти так же, как одеяло. В зависимости от используемой изоляции и системы оболочка здания помогает поддерживать внутреннюю температуру на желаемом уровне. И это работает независимо от того, хотите ли вы, чтобы в доме было тепло в холодную зимнюю ночь или прохладно в жаркий летний день. Если в вашем шерстяном одеяле есть отверстия, наружный воздух будет легко проникать внутрь. Чем больше одеяло, тем больше работы ему приходится выполнять, поддерживая перепады температур. Помните об этом, когда хотите экономить энергию.

По словам Стефани Горовиц, архитектора и управляющего директора ZeroEnergy Design, «каждый квадратный фут, который вы не построили, — это экономия энергии. Тщательное изучение программы и творческий подход к пространству являются ключевыми. Независимо от размера, мы ставим перед собой цель спроектировать все дома так, чтобы они работали как минимум на 50 процентов лучше, чем код».

Хотя показанный здесь дом, спроектированный ZeroEnergy, не является автономным, он иллюстрирует некоторые базовые низкотехнологичные решения, которые составляют основу автономного проектирования.

Фото ZeroEnergy Design — Более современные фотографии гостиной

За этими стенами скрывается главная причина энергоэффективности этого дома: комбинация напыляемой и жесткой пеноизоляции; эти два работают в тандеме, чтобы устранить тепловые мосты.

«Низкотехнологичные решения, такие как непрерывная изоляция и изоляция воздуха, оказывают большое влияние на энергоэффективность дома, особенно в холодном климате», — говорит Горовиц. «Эти системы не ломаются. Технического обслуживания нет. И они существуют уже очень давно».

Проверка дверцы вентилятора во время строительства может выявить потенциальные утечки воздуха и устранить их до завершения строительства.

Фото ZeroEnergy Design — Просмотрите фотографии современной гостиной

Ранее мы подчеркивали важность минимизации количества окон, обращенных на запад, для снижения нагрузки на охлаждение. Тем не менее, в большинстве случаев ни один сайт не идеален. Что произойдет, если участок имеет захватывающий вид на запад? Возможно, это даже та самая причина, по которой вы хотели там жить.

Дом, показанный здесь, хоть и не находится в сети, тем не менее, ухитряется быть энергоэффективным и обрамлять вид на запад стеклянными стенами; остальная часть ограждающей конструкции была построена с использованием рамы с двойными стойками и сплошного слоя пенопластовой изоляции. Это, вместе с геотермальной системой и лучистым отоплением, позволяет всему дому быть чрезвычайно энергоэффективным без ущерба для вида.

Фото WorkshopL — Откройте для себя вдохновение для современного внешнего дизайна дома

Увеличение количества изоляции снизит нагрузку на вашу систему отопления и охлаждения. Для этого дома в Колорадо, который не находится вне сети, но был спроектирован с использованием методов пассивного дома, пакет изоляции состоит из R-100 для крыши, R-55 для стен и R-50 для пола. Благодаря этому основные помещения можно обогревать с помощью небольшого газового камина.

Автор: Electric Bowery Venice — Посмотреть больше фотографий дизайна дома

Изоляция дома не ограничивается жестким пенопластом, войлоком и пенопластом, которые можно найти в ближайшем хозяйственном магазине. Здесь тюки соломы обеспечивают изоляцию дома. R-значения соломенных тюков широко обсуждались; различные тесты показали, что они могут варьироваться от R-20 до R-50. Тем не менее, низкие затраты и незначительное воздействие на окружающую среду делают этот вариант интригующим.

Фото по разрешению: 4 Архитектура — Поиск фотографий современного экстерьера дома

Когда вы узнаете, что у вас суперэффективная оболочка здания? Когда на улице прекрасная погода, но ты рад, что ты внутри.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *